АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1 АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 11
1.1 Облачные и туманные вычисления 11
1.2 Виртуализация и контейнеризация 12
1.3 Инструменты контейнеризации 15
1.4 Контейнерная оркестрация 16
1.5 Выводы 17
2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ 18
2.1 Общие сведения 18
2.2 Определение требований к исследованию 18
2.2.1 Проведение испытания «Один контейнер» 19
2.2.2 Проведение испытания «Группа контейнеров» 20
2.2.3 Проведение испытания «Горизонтальное масштабирование» . 20
2.2.4 Проведение испытания «Latency» 21
2.3 Система проведения испытания 22
2.4 Метод оценки времени выполнения испытания 23
3 РЕАЛИЗАЦИЯ 25
3.1 Разработка утилиты автоматизации испытаний 25
3.2 Настройка хостов в Amazon Web Service 26
3.3 Запуск кластера Docker Swarm 28
3.4 Реализация слушателя 30
3.5 Реализация клиента 30
4 ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ 32
4.1 Время развертывания одного контейнера в кластере 32
4.2 Время развертывания группы контейнеров в кластере 33
4.3 Время горизонтального масштабирования существующих
контейнеров 35
4.4 Временные задержки на передачу сообщений между сервисами в кластере 37
4.5 Вывод 39
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 43
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 44
ПРИЛОЖЕНИЕ 46
Актуальность исследовательской темы
На сегодняшний день, когда технологии интернета вещей и предоставление облачных вычислений как сервисов услуг уверенно находят свое применение, развиваются новые вычислительные концепции, в частности технологии туманных вычислений. Данный вид вычислений до сих пор является новой технологией, которая только начинает набирать свою популярность.
Парадигма облачных вычислений способствовала развитию предоставления вычислительных сервисов и инфраструктур как услуг, что позволило сэкономить средства на создании и обслуживании собственной вычислительной инфраструктуры. В этой среде упрощено и автоматизировано масштабирование приложений для удовлетворения потребностей в условиях высокой нагрузки. Виртуализация является ключевой технологией, обеспечивающей данные возможности. В настоящее время контейнеризация стала популярной альтернативой виртуальным машинам и получила широкое применение, в результате чего инструменты оркестрации стали неотъемлемой частью облачных вычислений. Несмотря на успешное применение технологии контейнеризации, до сих пор облачные вычисления не обеспечивают должного соответствия критериям технологий интернета вещей. Управление службами, развернутыми в туманной вычислительной среде, представляет собой сложную задачу, а инструменты контейнеризации и оркестрации реализуют ее беспроблемное внедрение и использование.
Таким образом, исследование эффективности платформ контейнерной оркестрации при организации туманных вычислений является актуальной задачей развития концепции туманных вычислений.
Цель и задачи исследования
В ходе проведения исследования необходимо выполнить следующие задачи:
1) произвести подбор литературы, научных публикаций и интернет статей, необходимых для проведения исследования;
2) выполнить обзор платформ контейнерной оркестрации;
3) определить ключевые требования и критерии проведения исследования;
4) спроектировать и реализовать утилиту автоматического проведения испытаний;
5) выполнить исследование эффективности платформ контейнерной оркестрации при организации туманных вычислений;
6) проанализировать полученные результаты и сделать сопутствующие выводы.
Структура и объем работы
Работа состоит из введения, 4 разделов, заключения, библиографического списка, приложения.
Работа составляет 46 страниц, в библиографическом списке указано 15 источников, объем приложения - 1 страница.
В первой главе производится обзор научных публикаций по тематике исследования и анализ предметной области, приведен обзор существующих наиболее популярных платформ.
Во второй главе раскрывается проектирование утилиты автоматического проведения испытаний, ее составляющие, приведены поясняющие диаграммы. Также производится определение требований к исследованиям, описание проведения испытаний и метода оценки времени выполнения испытания.
Третья глава описывает реализацию утилиты автоматического проведения испытаний, настройку и запуск кластера в Amazon Web Services, реализацию контейнеризованных программ-клиентов, реализацию программы-слушателя.
В четвертой главе приводятся описание и результаты проведения испытаний.
В заключении описывается анализ полученных результатов испытаний, делается итоговый вывод.
В приложении располагается листинг программного кода утилиты автоматического проведения испытаний.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была разработана утилита автоматического проведения испытаний. Также были проведены испытания «Один контейнер», «Группа контейнеров», «Горизонтальное масштабирование», «Latency».
Для выполнения поставленной цели были решены следующие задачи:
- произведен подбор литературы, научных публикаций и интернет статей, необходимых для проведения исследования;
- выполнен обзор платформ контейнерной оркестрации;
- определены ключевые требования и критерии проведения исследования;
- спроектирована и реализована утилита автоматического проведения испытаний;
- выполнено исследование эффективности платформ контейнерной оркестрации при организации туманных вычислений;
- проанализированы полученные результаты и сделаны
сопутствующие выводы.
Результаты работы были доложены на 73 студенческой научной конференции ЮУрГУ.
